WO2004007221A1 - Fahrzeugstarrachse mit integrierten längslenkern und anbaukonsolen - Google Patents

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WO2004007221A1
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Paul J. Griffiths
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Daimlerchrysler Ag
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Definitions

  • the invention relates to a rigid vehicle axle consisting of an axle body, with axle journals or wheel carriers arranged at its ends and at least two longitudinal links rigidly attached to the axle body, the free end of a first section of the corresponding longitudinal link being articulated on the vehicle body, while the free end of a second one is supported on the vehicle body by means of at least one spring element on the vehicle body.
  • Such a vehicle rigid axle is known from DE 198 18 698 AI, which consists of an axle tube and longitudinal links arranged thereon.
  • the single trailing arm is extended backwards beyond the axle tube to form a spring bracket. Its free end there serves as a support for an air spring.
  • the spring bracket and the axle tube are designed in the common assembly joint so that the height of the spring bracket can be moved relative to the axle tube. If an individual position of the spring bracket is set - for example, matched to a special vehicle - the bracket is welded to the axle beam. In this way the vehicle can be designed for a driving height desired by the customer, for example.
  • the problem underlying the present invention is to develop a rigid vehicle axle with the components of which a simple adaptation to various self-propelled and / or towed vehicles is facilitated. The variants specified by the components should only be created in the final assembly.
  • each half of the rigid vehicle axle comprises a corresponding split trailing arm, the second section of which, which extends beyond the axle body and can be assembled in the final assembly, is designed as a spring bracket.
  • the rigid axle has a flange surface with corresponding recesses on each wheel side, on each of which a spring bracket can be rigidly adapted by means of separate fastening elements engaging in the recesses.
  • Such rigid vehicle axles are used, among other things, as trailer axles for heavy commercial vehicles.
  • the trailing arms - as seen in the direction of travel - are divided behind the axle tube or axle beam.
  • the front part consists, for example, of a complex and form-optimized formed part that can be used equally for all variants. Together with the axle tube, it forms a functional unit that supports the multi-axle static and dynamic wheel loads, lateral and lateral forces in a dimensionally stable manner on the vehicle body.
  • the front part also has a stabilizer function.
  • axle body section Individual parts that are usually used in pairs, such as the axle body section, trailing arm section and wheel head section, are put together depending on the track width and permissible axle load and, for example, friction-welded to each other on the front.
  • a longer axle body can be used, for example, to design an axle for a trailer whose track width is larger than the standard track width.
  • longer axle journals or wider trailing arm sections can also be used with the frame width unchanged.
  • the axle weight is reduced without loss of strength.
  • the formation of corrosion is reduced by avoiding overlapping joints and gaps and the weld inspection is made easier.
  • the weight reduction reduces the unsprung axle mass and thus reduces, among other things. the tendency of the rigid axle to trample. The latter improves grip and thus driving safety. This also has a positive effect on the service life of the tires.
  • the rear part of the axle which is represented by the second section of the trailing arm, is also vehicle-specific. It is designed as a relatively simple spring bracket. Compared to the front part of the axle, this spring bracket only has to absorb relatively small, mostly uniaxial loads. As a result, it can be manufactured, for example, from less expensive materials and / or with simpler manufacturing methods.
  • the brackets can be injection molded parts, formed sheet metal parts, simple welded constructions or forged parts. Since they are only fastened during final assembly, i.e. only on the final painted axle body by simple assembly using rivets or screws, the welding can be carried out to a certain extent during welding. necessary material determination are sealed.
  • a spring bracket made of fiber-reinforced plastic can be mounted on a steel axle body on each wheel side.
  • brackets are available for different vehicle types with regard to the geometric shape.
  • Figure 1 outer part of a rigid vehicle axle in a dimetric representation
  • Figure 2 add-on console with double bridge; Figure 3 mounting bracket with single web; Figure 4 mounting bracket with circumferential belt; Figure 5 hole pattern per wheel side of the rigid axle.
  • FIG. 1 shows an example of a right outer area of a towed commercial vehicle trailer or trailer axle without a wheel and brake.
  • the axle part shown comprises an axle body section (1), a right trailing arm section (10) and an ad head section (SO).
  • the trailing arm portion (10) is at its front, e.g. __ end pointing in the direction of travel - gimbal-mounted in an articulated bearing (70) by means of an elastomer body in a bearing block (80) mounted on the vehicle body. It is supported relative to the bearing block (80) by means of a shock absorber (85).
  • the rear end of the trailing arm section (10) is supported, for example, by a spring element (87) in the form of an air spring on the vehicle body, not shown.
  • the axle body section (1) consists e.g. from a cylindrical, smooth axle tube.
  • the axle tube (1) which can also be a polygonal profile, ends here directly on the trailing arm section (10) with a straight, flat end face. The end face is aligned normal to the center line (3) of the axle tube (1).
  • the trailing link section (10) functionally comprises a central element (21) and a link segment (14) with an articulated eye, which is hidden here by the bearing block (80).
  • the central element (21) is barrel-shaped and has two lateral e.g. open end faces.
  • the handlebar segment (14) adjoins the central element (21) towards the hinge eye.
  • Both parts (21, 14) consist, for example, of a lower (15) and upper shell (16) formed from sheet steel. Both shells (15, 16) are e.g. Mirror-symmetrical to each other and welded together.
  • the weld joint is e.g. in a plane that is spanned by the axis tube center line (3) and the center line (71) of the spherical bearing (70).
  • the handlebar segment (14) has, for example, a variable cross section over its entire length.
  • the central element (21) In the area of the central element (21) it has at least approximately an elliptical cross section, the major axis of the ellipse being rall ⁇ l to the axis tube center line (3).
  • the large semi-axis is approximately 2.3 times larger than the small semi-axis.
  • the cross-section In the area of the joint eye, the cross-section is oval, the vertical height extension being approximately two to three times greater than the horizontal transverse extension. Between these outer areas there is a central area with an almost round cross-section at about half the length of the shell.
  • the cross-section mentioned in the area of the central element (21) is e.g. 5.5 times larger than the cross section in the area of the joint eye.
  • the almost round cross section in the middle is e.g. 4.6 times smaller than the cross section in the area of the central element (21).
  • the central element (21) has a so-called support lug (23) on the side facing away from the handlebar segment (14).
  • the latter has a trapezoidal contour with e.g. a flange surface (24).
  • the flange surface (24) is e.g. Aligned at least in its central area normal to a connecting line, which represents the shortest connection between the center lines (3) and (71).
  • the spring bracket (30, 31, 41, 51) is adapted to the support lug (23), which can also be triangular in cross section, for example, or to the flange surface (24).
  • the spring bracket (30) is a purely schematically illustrated bracket for connecting the rigid axle to the spring element (87).
  • it is permanently fastened in two rows to the central element (21) via five rivets (28, 29), for example blind or explosion rivets, of which only four are shown.
  • the four rivets (28) of the top row (26), cf. Figure 5 bear the main load of the connection between the rigid axle and the bracket (30) in normal driving.
  • the Hiete (-29) of the lower row (27), cf. Figure 5 is in principle only claimed from edern.
  • FIGs 2 to 4 show different types of spring or attachment brackets (31, 41, 51). All three consoles (31, 41, 51) have e.g. a curved adapter surface (32, 42, 52). The curvature corresponds to a section of a cylinder jacket, the center line of the corresponding cylinder running parallel to the center line (3) when the bracket (31, 41, 51) is mounted and e.g. lies in the area between the center lines (3) and (71).
  • the spring bracket (31) is shaped according to Figure 2 as a curved profiled carrier.
  • the mounting bracket (31) comprises an upper, flat, crescent-shaped belt (33), which is largely subjected to tensile stress and which extends over the entire width of the component.
  • Two partial belts (34, 35) extend below the belt (33) and extend to the rear adapter surface (32). Between the upper belt (33) and the lower partial belts (34, 35) are at least approximately vertically aligned, connecting the belts at least in some areas, e.g. parallel webs (36) arranged.
  • the web height in the middle of the mounting bracket (31) is approximately twice as high as at the free bracket end facing away from the adapter surface (32). On the latter, the webs (36) protrude over the partial belts (34, 35) by a length that corresponds approximately to the web height.
  • the adapter surface (32) In the area of the adapter surface (32) there is also a rear belt between the webs (36) so that the adapter surface (32) forms an uninterrupted curved surface with the exception of the fastening recesses or bores.
  • the adapter surface (32) and the spring element support surface lying around the bore (39) enclose an angle of less than 90 degrees.
  • the angle information on the adapter surface (32) is related to a tangential plane which lies approximately at the middle height of the adapter surface (32).
  • a plane lying in the spring element contact surface cuts the adapter surface (32) approximately at a medium height.
  • the mounting brackets (31, 41, 51) are in full contact with the support lug (23) at least in the area spanned by the bores (28, 29), regardless of their curvature or curvature.
  • the coordinated curvatures of the flange (24) and adapter surfaces (32, 42, 52) can also be spherical.
  • the center of curvature or centers then lie, for example, in the region in which the center line of the cylindrical curvature described above lies.
  • the spring bracket (41) according to FIG. 3 each has a continuous upper belt (43) and a lower belt (44) which is also almost full-surface. Both belts (43, 44) have approximately the same area and are connected to one another along their entire length by a vertical web (45). The web height increases from the free end to the adapter surface. before (42) there. About two thirds of the length of the console is a tube web (46) between the web (-45) and the lower belt (44).
  • the tube web (46) connects a lower bore - for the rivets (29) from Figure 1 - with a large approximately elliptical or oval opening in the lower belt (44). Its outer contour tapers, for example, in the shape of a truncated cone over its last fifth of its total length.
  • the inside of the tube web (46) has the contour of a two-stage bore.
  • the larger front area is, for example, made slightly frustoconical.
  • the bore area with the smaller diameter receives the lower rivet or screw.
  • the spatial arrangement of the spring element bearing surface surrounding the bore (49) corresponds approximately to that of the bracket (31).
  • the console (41) is narrower than the console (31). It also has only three holes (48) in the upper area.
  • the spring bracket (51) according to FIG. 4 is largely shaped as a curved I-beam.
  • the I-beam includes an upper large-partly-loaded train, flat crescent-shaped bent strap (53), a comparable, • more pressure-loaded, the lower belt (54) and a central web (55), the two belts (53, 54) connects at least in sections.
  • the straps (53, 54) merge seamlessly and tangentially into one another in a semicircular arch.
  • both belts (53, 54) have a constant distance.
  • the web (55) widens towards the adapter surface (52) by about two to three times the web height as can be found in the vicinity of the bore.
  • the lower belt (54) merges continuously into the full-area adapter surface (52) towards the support lug (23).
  • the upper belt (53) has, for example in its upper third, a cylindrical, frustoconical or similarly shaped recess (56) with a flat base.
  • a bore (57) is located in the central zone of the depression (56).
  • the angle is, for example, 120 °.
  • the plane in which the spring element contact surface lies intersects the lower belt (54) below the contour acting as an adapter surface (52).
  • the respective spring bracket (31, 41, 51) is attached to the central element (21) via, for example, four or five rivets (28, 29).
  • This drilling pattern is thus designed for a bracket (41, 51) with four holes (48; 57, 58).
  • Each three holes in the upper row (26) belong to a hole pattern group (6 - 9) with a fourth hole in the lower row (27).
  • Each group of holes represents a positioning of the corresponding bracket (41, 51) on the central element (21).
  • the console (41, 51) can assume four different positions on each wheel side, with each position being at a different distance from the center of the axle.
  • the holes that are not required are closed, for example, by plastic or rubber plugs.
  • a stub axle (61) adjacent to the longitudinal arm section (10).
  • the latter is essentially a rotationally symmetrical part for mounting the wheel, which towards the trailing arm section (10) has an end face normal to the center line (3).
  • a brake carrier flange (63) is formed on the journal (61) near this end face.
  • the axle tube (1), the trailing arm sections (10) and the axle journal (61) are all aligned with one another.
  • the axle tube (1) is butt welded to the inner end face of the trailing arm section (10) and the axle journal (61) to the outer end face.
  • the welding process is e.g. uses friction welding.
  • the axle tube (1) arranged between the trailing arm sections (10) can also be omitted.
  • the inner end faces of the central elements (21) are welded directly to one another. Possibly. the central element is extended towards the center of the axis.
  • the trailing arm section (10) is mounted in the bearing block (80) by means of an elastomer body (not shown). The latter sits e.g. pressed into the joint eye.
  • the elastomer body is fixed in the bearing block (80) with the aid of a screw bolt (82).
  • the bolt (82) lies on the bearing block (80) on both sides in eccentric discs (83) between side stops, e.g. to adjust the track.
  • a cuboid-shaped stem (81) is located on the bearing block (80) towards the axis.
  • One of the two shock absorbers (85) is installed between this stem (81) and a screw (86) arranged in the root region of the handlebar segment (14).
  • axle body section 1 axle body section, axle tube
  • Central element 3 Support lug 4 Flange surface 5 Recesses, holes 6 Row of holes, top 7 row of holes, bottom 8 rivets of the upper row of rivets 9 rivets of the lower row of rivets
  • Cantilever arm, trailing arm section 1 mounting bracket 2 adapter surface 3 belt, top 4 part belt, bottom right 5 part belt, bottom left 6 webs 7 space 8 holes, top 9 hole, for spring element attachment

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugstarrachse aus einem Achskörper, mit an dessen Enden angeordneten Achszapfen oder Radträgern und mindestens zwei starr am Achskörper befestigten Längslenkern, wobei das jeweils freie Ende eines ersten Abschnittes des entsprechenden Längslenkers am Fahrzeugaufbau gelenkig gelagert ist, während sich das freie Ende eines zweiten über den Achskörper hinaus verlängerten Abschnittes als Federkonsole über mindestens ein Federelement am Fahrzeugaufbau abstützt. Die Starrachse hat pro Radseite eine Flanschfläche mit entsprechenden Ausnehmungen, an der jeweils eine Federkonsole mittels separater in die Ausnehmungen eingreifender Befestigungselemente starr adaptierbar ist. Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeugstarrachse entwickelt, mit deren Bauteile eine einfache Anpassung an verschiedene selbstfahrende und/oder geschleppte Fahrzeuge erleichtert wird.

Description

Fahrseugstarraehse mit integrierten Längslenkern und Änbaukonsolen
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugstarrachse aus einem Achskorper, mit an dessen Enden angeordneten Achszapfen oder Radträgern und mindestens zwei starr am Achskörper befestigten Längslenkern, wobei das jeweils freie Ende eines ersten Abschnittes des entsprechenden Längslenkers am Fahrzeugaufbau gelenkig gelagert ist, während sich das freie Ende eines zweiten über den Achskörper hinaus verlängerten Abschnittes als Federkonsole über mindestens ein Federelement am Fahrzeugaufbau abstützt .
Aus der DE 198 18 698 AI ist eine derartige Fahrzeugstarrachse bekannt, die aus einem Achsrohr und daran angeordneten Längslenkern besteht. Der einzelne Längslenker ist nach hinten über das Achsrohr hinaus unter Ausbildung einer Federkonsole verlängert. Sein dortiges freies Ende dient als Auflage einer Luftfeder. Die Federkonsole und das Achsrohr sind in der gemeinsamen Montagefuge so gestaltet, dass sich die Federkonsole in der Höhe relativ zum Achsrohr verschieben lässt. Ist eine individuelle Position der Federkonsole - z.B. abgestimmt auf ein spezielles Fahrzeug - eingestellt, wird die Konsole am Achskörper verschweißt. Auf diese Weise kann das Fahrzeug auf eine vom Kunden z.B. gewünschte Fahrhöhe ausgelegt werden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zugrunde, eine Fahrzeugstarrachse zu entwickeln, mit deren Bauteile eine einfache Anpassung an verschiedene selbstfahrende und/oder geschleppte Fahrzeuge erleichtert wird. Die durch die Bauteile vorgegebenen Varianten sollen erst in der Endmontage entstehen.
Diese Problemstellung wird mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Dazu umfasst jede Hälfte der Fahrzeugstarrachse einen entsprechenden geteilten Längslenker, dessen über den Achskörper hinaus verlängerter in der Endmontage montierbarer zweiter Abschnitt als Federkonsole ausgebildet ist. Hierfür hat die Starrachse pro Radseite eine Flanschfläche mit entsprechenden Ausnehmungen, an der jeweils eine Federkonsole mittels separater in die Ausnehmungen eingreifender Befestigungselemente starr adaptierbar ist.
Derartige Fahrzeugstarrachsen werden u.a. als Anhängerachsen für schwere Nutzfahrzeuge benutzt. Innerhalb einer solchen Achse sind die Längslenker - in Fahrtrichtung gesehen - hinter dem Achsrohr oder Achskörper geteilt. Der vordere Teil besteht z.B. aus einem komplexen und formoptimierten Umformteil, das für alle Varianten gleichermaßen genutzt werden kann. Er bildet zusammen mit dem Achsrohr eine funktionale Einheit, die die mehrachsigen statischen und dynamischen Radlasten, Seiten- und Querkräfte formsteif am Fahrzeugaufbau abstützt. Zudem hat der vordere Teil auch eine Stabilisatorfunktion. Einzelne in der Regel paarweise verwendete Teile wie Achskör- perabschnitt , Längslenkerabschnitt und Radkopfabschnitt werden je nach Spurweite und zulässiger Achslast zusammengestellt und beispielsweise jeweils stirnseitig miteinander reibverschweißt. Beim Zusammenstellen kann z.B. um eine Achse für einen Anhänger zu gestalten, deren Spurbreite größer ist als die StandartSpurbreite, ein längerer Achskörper verwendet werden. Anstelle des längeren Achskörpers können bei unveränderter Rahmenbreite auch längere Achszapfen oder breitere Längslenkerabschnitte benutzt werden.
Durch das stirnseitige Verschweißen der Abschnitte wird eine Materialdopplung in der Schweißzone vermieden. Zugleich wird das Achsgewicht ohne Festigkeitsverlust reduziert. Außerdem wird die Korrosionsbildung durch das Vermeiden überlappender Fugen und Spalten reduziert und die Schweißnahtprüfung erleichtert. Die Gewichtsreduktion verringert die ungefederte Achsmasse und mindert somit u.a. die Trampelneigung der Starrachse. Letzteres verbessert die Bodenhaftung und somit die Fahrsicherheit. Auch wirkt sich dies positiv auf die Standzeit der Reifen aus.
Der hintere Teil der Achse, der durch den jeweils zweiten Abschnitt der Längslenker dargestellt wird, ist ebenfalls fahrzeugspezifisch. Er wird als relativ einfache Federkonsole ausgeführt. Diese Federkonsole muss - verglichen mit dem vorderen Teil der Achse - nur relativ geringe, meist einachsige Belastungen aufnehmen. Folglich kann sie z.B. aus kostengünstigeren Werkstoffen und/oder mit einfacheren Fertigungsmethoden hergestellt werden. Die Konsolen können Spritzgussteile, umgeformte Blechteile, einfache Schweißkonstruktionen oder Schmiedeteile sein. Da sie erst bei Endmontage, also erst am endlackierten Achskörper durch einfachen Montage über Nieten oder Schrauben befestigt werden, kann auf die beim Schweißen in gewissem Rah- en notwendige Werkstoff bstimmung versichtet werden. Beispielsweise kann an einen stählernen Achskörper pro Radseite je eine Federkonsole aus faserverstärktem Kunststoff montiert werden.
Um auch eine Anpassung an unterschiedliche Felgentiefen und/oder Reifenbreiten zu gewährleisten, sind am Achskörper pro Radseite mehr Befestigungsbohrungen als notwendig angebracht, so dass der Abstand zwischen den Konsolen und der Fahrzeugmitte ein- oder mehrstufig variiert werden kann.
Ferner stehen für verschiedene Fahrzeugtypen bezüglich der Geometrieform unterschiedliche Konsolen zur Verfügung.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung schematisch dargestellter Ausführungsformen.
Figur 1 : äußerer Teil einer Fahrzeugstarrachse in dimetri- scher Darstellung;
Figur 2 Anbaukonsole mit Doppelsteg; Figur 3 Anbaukonsole mit Einzelsteg; Figur 4 Anbaukonsole mit umlaufendem Gurt; Figur 5 Lochbild pro Radseite der Starrachse.
Die Figur 1 zeigt beispielhaft einen rechten äußeren Bereich einer geschleppten Nutzfahrzeuganhänger- oder Aufliegerachse ohne Rad und Bremse.
Nach Figur 1 umfasst der dargestellte Achsteil einen Achskörperabschnitt (1) , einen rechten Längslenkerabschnitt (10) und einen adkopfabschnitt (SO). Der Längslenkerabschnitt (10) ist an -seinem vorderen - z—B . __in Fahrtrichtung weisenden - Ende mittels eines Elastomerkörpers in einem fahrzeugaufbauseitig gelagerten Lagerbock (80) in einem Gelenklager (70) kardanisch schwenkbar befestigt. Er ist gegenüber dem Lagerbock (80) mittels eines Stoßdämpfers (85) abgestützt. Das hintere Ende des Längslenkerabschnitts (10) stützt sich beispielsweise über ein Federelement (87) in Form einer Luftfeder am nicht dargestellten Fahrzeugaufbau ab.
Der Achskörperabschnitt (1) besteht z.B. aus einem zylindrischen, glatten Achsrohr. Das Achsrohr (1) , das auch ein Mehrkantprofil sein kann, endet hier unmittelbar am Längslenkerabschnitt (10) mit einer geraden, ebenen Stirnfläche. Die Stirnfläche ist normal zur Mittellinie (3) des Achsrohres (1) ausgerichtet .
Der Längslenkerabschnitt (10) umfasst funktional ein Zentral- element (21) und ein Lenkersegment (14) mit einem - hier vom Lagerbock (80) verdeckten - Gelenkauge. Das Zentralelement (21) ist tonnenförmig ausgebildet und hat zwei seitliche z.B. offene Stirnflächen. Zum Gelenkauge hin schließt sich an das Zentralelement (21) das Lenkersegment (14) an. Beide Teile (21, 14) bestehen beispielsweise aus einer aus Stahlblech umgeformten Unter- (15) und Oberschale (16) . Beide Schalen (15, 16) sind z.B. spiegelsymmetrisch zueinander ausgeführt und miteinander verschweißt. Die Schweißfuge liegt z.B. in einer Ebene, die durch die Achsrohrmittellinie (3) und die Mittellinie (71) des Gelenklagers (70) aufgespannt wird.
Das Lenkersegment (14) hat beispielsweise über seine gesamte Länge hinweg einen veränderlichen Querschnitt. Im Bereich des Zentralelemen s (21) hat es zumindest annähernd einen elliptischen Querschnitt, wobei die große Hauptachse der Ellipse pa- rallβl zur Achsrohrmittellinie (3) liegt. Die große Halbachse ist ca. um den Faktor 2,3 größer als die kleine Halbachse. Im Bereich des Gelenkauges ist der Querschnitt oval, wobei die vertikale Hδhenausdehnung ca. zwei- bis dreimal größer ist als die horizontale Querausdehnung. Zwischen diesen äußeren Bereichen liegt etwa auf halber Schalenlänge ein mittlerer Bereich, der einen nahezu runden Querschnitt hat .
Der genannte Querschnitt im Bereich des Zentralelements (21) ist z.B. 5,5 mal größer als der Querschnitt im Bereich des Gelenkauges. Der im mittleren Bereich liegende nahezu runde Querschnitt ist z.B. 4,6 mal kleiner als der Querschnitt im Bereich des Zentralelements (21) .
Das Zentralelement (21) hat auf der dem Lenkersegment (14) abgewandten Seite eine sog. Stütznase (23) . Letztere hat in der Zeichnungsebene nach Figur 2 eine trapezförmige Kontur mit z.B. einer Flanschfläche (24). Die Flanschfläche (24) ist z.B. zumindest in ihrem mittleren Bereich normal zu einer Verbindungslinie ausgerichtet, die die kürzeste Verbindung zwischen den Mittellinien (3) und (71) darstellt. An der Stütznase (23) , die im Querschnitt beispielsweise auch dreieckig sein kann, bzw. an der Flanschfläche (24) ist die Federkonsole (30, 31, 41, 51) adaptiert.
Die Federkonsole (30) nach Figur 1 ist ein rein schematisch dargestellter Bügel zur Verbindung der Starrachse mit dem Federelement (87). Sie ist z.B. über fünf Nieten (28, 29), z.B. Blind- oder Explosionsnieten, - von denen nur vier dargestellt sind - in zwei Reihen am Zentralelement (21) dauerhaft befestigt. Die vier Nieten (28) der oberen Reihe (26), vgl. Figur 5, tragen im Normalfahrbetrieb die Hauptlast der Verbindung zwischen der Starrachse und der Konsole (30) . Die Hiete (-29) der unteren Reihe (27), vgl. Figur 5, wird im Prinzip nur beim Aus edern beansprucht .
Die Figuren 2 bis 4 zeigen verschiedenartige Feder- bzw. Anbaukonsolen (31, 41, 51) . Alle drei Konsolen (31, 41, 51) haben z.B. eine gekrümmte Adapterfläche (32, 42, 52) . Die Krümmung entspricht einem Abschnitt eines Zylindermantels, wobei bei montierter Konsole (31, 41, 51) die Mittellinie des entsprechenden Zylinders parallel zur Mittellinie (3) verläuft und z.B. im Bereich zwischen den Mittellinien (3) und (71) liegt.
Die Federkonsole (31) ist nach Figur 2 als gebogener profilierter Träger geformt. Die Anbaukonsole (31) umfasst einen oberen großteils auf Zug belasteten, flachen sichelförmig gebogenen Gurt (33) , der sich über die gesamte Bauteilbreite erstreckt. Unterhalb des Gurtes (33) verlaufen zwei Teilgurte (34, 35), die sich bis zur rückwärtigen Adapterfläche (32) ausdehnen. Zwischen dem oberen Gurt (33) und den unteren Teilgurten (34, 35) sind zumindest annähernd vertikal ausgerichtete, die Gurte zumindest bereichsweise verbindende, z.B. parallele Stege (36) angeordnet. Die Steghöhe ist in der Mitte der Anbaukonsole (31) ungefähr doppelt so hoch wie am freien - von der Adapterfläche (32) abgewandten - Konsolenende. An letzterem stehen die Stege (36) über die Teil- gurte (34, 35) um eine Länge über, die ca. der Steghöhe entspricht .
Im Bereich der Adapterfläche (32) befindet sich auch zwischen den Stegen (36) ein rückwärtiger Gurt, so dass die Adapterfläche (32) mit Ausnahme der Befestigungsausnehmungen bzw. - bohrungen eine ununterbrochene gekrümmte Fläche bildet. In der oberen Zone der Adapterfläche (32) befinden sich vier Bohrungen (38) . Unterhalb dieser Bohrungen (38) ist mittig, bezogen _auf die Adapterbreite, eine hier nicht sichtbare fünfte Bohrung angeordnet, vgl. Niete (29) aus Figur 1. Diese Bohrung liegt zwischen den Stegen (36) . Die entsprechende Niete (29) kann mit dem Nietwerkzeug über den zwischen Stegen (36) liegenden Freiraum (37) in die mittige Bohrung eingeführt und dort vernietet werden.
Am freien Ende des oberen Gurts (33) ist eine Bohrung (39) eingearbeitet . Letztere dient der Bef stigung des verwendeten Federelements (87) . In Figur 2 schließen die Adapterflä- che (32) und die um die Bohrung (39) herum liegende Federelementauflagefläche einen Winkel kleiner 90 Winkelgrade ein. Die Winkelangabe ist an der Adapterfläche (32) auf eine Tangentialebene bezogen, die ungefähr in der mittleren Höhe der Adapterfläche (32) anliegt. Eine in der Federelementauflagefläche liegende Ebene schneidet die Adapterfläche (32) ca. in mittlerer Höhe.
Die Anbaukonsolen (31, 41, 51) liegen zumindest in der von den Bohrungen (28, 29) aufgespannten Fläche, unabhängig von deren Krümmung bzw. Wölbung, vollflächig an der Stütznase (23) an. Die aufeinander abgestimmten Krümmungen der Flansch- (24) und Adapterflächen (32, 42, 52) können auch sphärisch ausgebildet sein. Der oder die Krümmungsmittelpunkte liegen dann beispielsweise auch in dem Bereich, in dem die Mittellinie der zuvor beschriebenen zylindrischen Krümmung liegt.
Die Federkonsole (41) nach Figur 3 hat jeweils einen durchgehenden oberen Gurt (43) und einen ebenfalls nahezu vollflächigen unteren Gurt (44) . Beide Gurte (43, 44) haben annähernd die gleiche Fläche und sind ihrer gesamten Länge nach durch einen vertikalen Steg (45) miteinander verbunden. Die Steghöhe nimmt hierbei - ausgehend vom freien Ende bis zur Adapterflä- ehe (42) hin - zu. Über ca. zwei Drittel der Konsolenlänge befindet sich zwischen dem Steg (-45) und dem unteren Gurt (44) ein Rohrsteg (46) . Der- Rohrsteg (46) verbindet eine untere Bohrung - für die Niete (29) aus Figur 1 - mit einer großen annähernd elliptischen oder ovalen Öffnung im unteren Gurt (44) . Seine Außenkontur verjüngt sich z.B. auf seinem letzten Fünftel seiner Gesamtlänge kegelstumpfförmig. Innen hat der Rohrsteg (46) die Kontur einer zweistufigen Bohrung. Der größere vordere Bereich ist beispielsweise leicht kegelstumpfförmig hergestellt. Der Bohrungsbereich mit dem kleineren Durchmesser nimmt die untere Niete oder Schraube auf.
Bei der Anbaukonsole (41) entspricht die räumliche Anordnung der die Bohrung (49) umgebenden Federelementauflagefläche annähernd der der Konsole (31) . Allerdings ist die Konsole (41) schmäler als die Konsole (31) . Auch hat sie im oberen Bereich nur drei Bohrungen (48) .
Die Federkonsole (51) nach Figur 4 ist weitgehend als gebogener I-Träger geformt. Der I-Träger umfasst einen oberen groß- teils auf Zug belasteten, flachen sichelförmig gebogenen Gurt (53), einen vergleichbaren, • mehr auf Druck belasteten, unteren Gurt (54) und einen zentralen Steg (55) , der beide Gurte (53, 54) zumindest abschnittsweise verbindet. Am freien Ende der Konsole (51) gehen die Gurte (53, 54) in einem Halbrundbogen nahtlos und tangential ineinander über. Um den Bereich der Bohrung (59) herum haben beide Gurte (53, 54) einen gleichbleibenden Abstand. Zur Adapterfläche (52) hin verbreitert sich der Steg (55) um ca. die zwei- bis dreifache Steghöhe wie sie in der Nähe der Bohrung anzufinden ist. Zur Stütznase (23) hin geht der untere Gurt (54) - im Gegensatz zu den Konsolen (30, 31, 41) stetig in die vollflächige Adapterfläche (52) über. Zur Fixierung der Konsole (51) mittels einer unteren Niete (28) trägt der obere Gurt (53) z.B. in seinem oberen Drittel eine zylindrische, kegelstump förmige oder ähnlich geformte Vertiefung (56) mit planem Grund. In der mittleren Zone der Vertiefung (56) befindet sich eine Bohrung (57) . Mit Hilfe der Vertiefung (56) wird erreicht, dass die Nieten (28, 29) oder vergleichbare Schrauben die gleiche Baugröße haben.
Die als Adapterfläche (52) wirksame Fläche des unteren Gurtes (54) schließt mit der um die Bohrung (59) liegenden Federelementauflagefläche einen Winkel größer 90° ein. Der Winkel beträgt beispielsweise 120°. Zudem schneidet die Ebene, in der die Federelementauflagefläche liegt, den unteren Gurt (54) unterhalb der als Adapterfläche (52) wirkenden Kontur.
Die jeweilige Federkonsole (31, 41, 51) ist am Zentralelement (21) über z.B. vier oder fünf Nieten (28, 29) befestigt. Nach Figur 5 befinden sich hierzu im Zentralelement (21) z.B. sechs Bohrungen in einer oberen (26) und vier Bohrungen in einer unteren Bohrungsreihe (27) . Damit ist dieses Bohrbild für eine Konsole (41, 51) mit vier Bohrungen (48; 57, 58) ausgelegt. Je drei Bohrungen der oberen Reihe (26) gehören mit einer vierten Bohrung der unteren Reihe (27) zu einer Bohrbildgruppe (6 - 9) . Je eine Bohrbildgruppe steht für eine Positionierung der entsprechenden Konsole (41, 51) am Zentralelement (21) . Also kann je nach Achsauslegung die Konsole (41, 51) pro Radseite vier verschiedene Positionen einnehmen, wobei jede Position gegenüber der Achsmitte einen anderen Abstand hat. Die nicht benötigten Bohrungen werden beispielsweise durch Kunststoff- oder Gummistopfen verschlossen. Nach Figur _1 ist in der Verlängerung der Ach'srohr ittel- linie (3) neben dem-Längslenkerabschnitt (10) ein Achszapfen (61) angeordnet. Letzterer ist im wesentlichen ein rotationssymmetrisches Teil zur Lagerung des Rades, das zum Längslenkerabschnitt (10) hin eine zur Mittellinie (3) normale Stirnfläche aufweist. In der Nähe dieser Stirnfläche ist am Achszapfen (61) ein Bremsträgerflansch (63) angeformt.
Das Achsrohr (1) , die Längslenkerabschnitte (10) und die Achszapfen (61) sind alle fluchtend zueinander angeordnet. An der inneren Stirnfläche des Längslenkerabschnitts (10) ist das Achsrohr (1) und an der äußeren Stirnfläche der Achszapfen (61) stumpf verschweißt. Als Schweißverfahren wird z.B. das Reibschweißen benutzt.
Je nach Achsbauart kann auch das zwischen den Längslenkerabschnitten (10) angeordnete Achsrohr (1) weggelassen werden. In diesem Fall werden die inneren Stirnflächen der Zentralelemente (21) direkt miteinander verschweißt. Ggf. wird dazu das Zentralelement zur Achsmitte hin verlängert .
Im Lagerbock (80) ist der Längslenkerabschnitt (10) mittels eines nicht dargestellten Elastomerkörpers gelagert. Letzterer sitzt z.B. eingepresst im Gelenkauge. Der Elastomerkörper ist im Lagerbock (80) mit Hilfe eines Schraubbolzens (82) fixiert. Der Schraubbolzen (82) liegt am Lagerbock (80) beidsei'tig in Exzenterscheiben (83) zwischen seitlichen Anschlägen, z.B. zur Einstellung der Spur, an.
Am Lagerbock (80) befindet sich zur Achse hin ein quaderfσr i- ger Vorbau (81) . Zwischen diesem Vorbau (81) und einer im Wurzelbereich des Lenkersegments (14) angeordneten Schraube (86) ist einer der beiden Stoßdämpfer (85) eingebaut. Besugsseiche lisTe :
1 Ächskörperabschnitt, Achsrohr
3 Mittellinie zu (1) 6 - 9 Bohrungsgruppen, Gruppe
10 Längslenkerabschnitt, Längslenker
14 Lenkersegment
15, 16 Lenkerunter- und Oberschale
21 Zentralelement 3 Stütznase 4 Flanschfläche 5 Ausnehmungen, Bohrungen 6 Bohrungsreihe, oben 7 Bohrungsreihe, unten 8 Nieten der oberen Nietreihe 9 Nieten der unteren Nietreihe
0 Federkonsole, schematisch;
Kragarm, Längslenkerabschnitt 1 Anbaukonsole 2 Adapterfläche 3 Gurt, oben 4 Teilgurt, rechts unten 5 Teilgurt, links unten 6 Stege 7 Zwischenraum 8 Bohrungen , oben 9 Bohrung, für Federelementbefestigung
1 Anbaukonsole 2 Adapterfläche 3 Gurt, oben Gurt., unten
Mittelsteg
Rohrsteg
Bohrunge , oben
Bohrung, für Federelementbefestigung
Anbaukonso1e
Adapterfläche
Gurt, oben
Gurt, unten
Mittelsteg
Vertiefung, zylindrisch; kegelstumpfförmig
Bohrung, unten
Bohrungen, oben
Bohrung, für Federelementbefestigung
Radkopfabschnitt
Achszapfen
Bremsträgerflansch
Gelenklager
Gelenklagermittellinie
Lagerbock
Vorbau
Schraubbolzen
Exzenterscheiben
Stoßdämpfer
Schraube
Luftfeder, Rollbalg
Abrollkolben

Claims

Patentansprüche :
1. Fahrzeugstarrachse aus einem Achskörper, mit an dessen Enden angeordneten Achszapfen oder Radträgern und mindestens zwei starr am Achskorper befestigten Längslenkern, wobei das jeweils freie Ende eines ersten Abschnittes des entsprechenden Längslenkers am Fahrzeugaufbau gelenkig gelagert ist, während sich das freie Ende eines zweiten über den Achskörper hinaus verlängerten Abschnittes als Federkonsole über mindestens ein Federelement am Fahrzeugaufbau abstützt, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Starrachse pro Radseite eine Flanschfläche (24) mit entsprechenden Ausnehmungen (25) aufweist, an der jeweils eine Federkonsole (30; 31; 41; 51) mittels separater in die Ausnehmungen (25) eingreifender Befestigungselemente (28; 29) starr adaptierbar ist.
2. Fahrzeugstarrachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Starrachse pro Radseite mehr Ausnehmungen (25) aufweist, als für die Adaption einer Federkonsole (30; 31; 41; 51) notwendig ist.
3. Fahrzeugstarrachse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine bestimmte Untermenge von Ausnehmungen (25) eine für die Adaption notwendige Gruppe (6 - 9) bildet, wobei die Summe aller Ausnehmungen (25) mindestens zwei Gruppen beinhaltet.
4. Fahrseugstarrachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Hälfte der Fahrzeugstarrachse - von der Achsenmitte aus betrachtet - hintereinander angeordnet einen Ächskörperabschnitt (1) , einen Längslenkerabschnitt (10) und einen Radkopfabschnitt (60) umfasst, wobei der Radkopfabschnitt (60) mindestens aus einem Achszapfen (61) oder einem Radträger besteht.
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